Select Language

LTST-C281KSKT Yellow SMD LED Datasheet - 0.35mm Height - 2.4V Typ - 75mW - English Technical Documentation

Complete technical datasheet for the LTST-C281KSKT ultra-thin yellow AlInGaP chip LED. Includes specifications, binning codes, soldering guidelines, and application notes.
smdled.org | PDF Size: 0.4 MB
امتیاز: 4.5/5
امتیاز شما
شما قبلاً این سند را ارزیابی کرده‌اید.
PDF Document Cover - LTST-C281KSKT Yellow SMD LED Datasheet - 0.35mm Height - 2.4V Typ - 75mW - English Technical Documentation

فهرست مطالب

1. مرور کلی محصول

LTST-C281KSKT یک LED تراشه‌ای نصب سطحی فوق‌نازک است که برای کاربردهای الکترونیکی مدرن طراحی شده که نیاز به حداقل ارتفاع عمودی دارند. این دستگاه از ماده نیمه‌هادی AlInGaP (آلومینیوم ایندیم گالیم فسفید) برای تولید خروجی نور زرد روشن استفاده می‌کند. اهداف اصلی طراحی آن، سازگاری با فرآیندهای مونتاژ خودکار، رعایت مقررات زیست‌محیطی و عملکرد قابل اطمینان در قالب فشرده است.

مزیت اصلی این LED در پروفایل بسیار کم آن به اندازه 0.35 میلی‌متر نهفته است که آن را برای کاربردهایی که محدودیت فضا حیاتی است، مانند نمایشگرهای فوق‌نازک، نور پس‌زمینه برای لوازم الکترونیکی مصرفی باریک و چراغ‌های نشانگر در PCBهای با تراکم بالا مناسب می‌سازد. این محصول بر روی نوار 8 میلی‌متری بسته‌بندی و بر روی قرقره‌هایی به قطر 7 اینچ عرضه می‌شود که ساخت با سرعت بالا در فرآیند Pick-and-Place را تسهیل می‌کند.

2. بررسی عمیق پارامترهای فنی

2.1 مقادیر حداکثر مطلق

محدودیت‌های عملیاتی دستگاه در دمای محیط (Ta) 25 درجه سانتی‌گراد تعریف شده است. تجاوز از این محدودیت‌ها ممکن است باعث آسیب دائمی شود.

2.2 ویژگی‌های الکترواپتیکی

پارامترهای کلیدی عملکرد در دمای محیط Ta=25°C و جریان آزمایش استاندارد I اندازه‌گیری می‌شوند.F = 20mA.

3. توضیح سیستم Binning

برای اطمینان از ثبات رنگ و روشنایی در تولید، LEDها بر اساس پارامترهای کلیدی در دسته‌های مختلف (باین) دسته‌بندی می‌شوند. LTST-C281KSKT از یک سیستم باینینگ سه‌کدی (مانند D4-P-K) استفاده می‌کند.

3.1 Forward Voltage Binning

دسته‌ها اطمینان می‌دهند که LEDها در یک مدار افت ولتاژ مشابهی دارند و از عدم تعادل جریان در پیکربندی‌های موازی جلوگیری می‌کنند.

3.2 Luminous Intensity Binning

این روش LEDها را بر اساس روشنایی خروجی نورشان گروه‌بندی می‌کند.

3.3 دسته‌بندی طول موج غالب

برای کاربردهای هماهنگ از نظر رنگ حیاتی است، این مورد سایه دقیق رنگ زرد را تعریف می‌کند.

4. تحلیل منحنی عملکرد

در حالی که منحنی‌های گرافیکی خاصی در دیتاشیت اشاره شده‌اند (شکل 1، شکل 6)، مفاهیم آن‌ها برای LEDهای AlInGaP استاندارد است.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد بسته‌بندی و قطبیت

دستگاه مطابق با طرح استاندارد بسته EIA است. ویژگی‌های کلیدی ابعادی شامل ارتفاع کلی 0.35 میلی‌متر می‌باشد. بسته شامل یک لنز شفاف آبی است. قطبیت با علامت کاتد نشان داده می‌شود که معمولاً یک شکاف، نقطه سبز یا نشانگر بصری دیگر روی بسته یا نوار است. علامت‌گذاری دقیق باید از نقشه بسته تأیید شود.

5.2 طرح پیشنهادی پد لحیم‌کاری

یک الگوی لند (ردپای پد لحیم) ارائه شده است تا تشکیل اتصال لحیم قابل اطمینان در حین ریفلو را تضمین کند. این الگو برای تسهیل خیس‌شدگی مناسب لحیم، خودترازی قطعه در حین ریفلو و قابلیت اطمینان مکانیکی بلندمدت طراحی شده است. رعایت این طرح پیشنهادی برای جلوگیری از پدیده tombstoning یا اتصالات لحیم ضعیف بسیار مهم است.

5.3 مشخصات‌نوار‌و‌قرقره

LEDها در نوار حامل برجسته با یک نوار پوشش محافظ عرضه می‌شوند و بر روی قرقره‌هایی به قطر 7 اینچ (178 میلی‌متر) پیچیده شده‌اند.

6. دستورالعمل‌های‌لحیم‌کاری‌و‌مونتاژ

6.1 پروفیل لحیم‌کاری Reflow

یک پروفیل پیشنهادی بازجوشی مادون قرمز (IR) برای فرآیندهای لحیم بدون سرب ارائه شده است. پارامترهای کلیدی شامل موارد زیر می‌شود:

پروفایل بر اساس استانداردهای JEDEC است. مهندسان باید پروفایل را برای طراحی خاص PCB، خمیر لحیم و کوره خود مشخصه‌یابی کنند تا اتصالات لحیم قابل اطمینانی ایجاد شود.

6.2 لحیم‌کاری دستی

در صورت نیاز به لحیم‌کاری دستی، باید نهایت دقت به عمل آید:

6.3 تمیزکاری

پس از ریفلو با خمیر لحیم بدون نیاز به شستشو، معمولاً تمیزکاری لازم نیست. در صورت نیاز به تمیزکاری (مثلاً پس از لحیم‌کاری دستی با فلاکس):

7. انبارش و جابجایی

7.1 حساسیت به رطوبت

بسته‌بندی LED به رطوبت حساس است. رعایت شرایط انبارش برای جلوگیری از "پاپ‌کورنینگ" (ترک خوردن بسته‌بندی) در حین عملیات ری‌فلو، به دلیل تبخیر سریع رطوبت جذب شده، حیاتی است.

7.2 محافظت در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD)

LEDها در برابر تخلیه الکترواستاتیک آسیب‌پذیر هستند. در تمام مراحل جابجایی و مونتاژ باید اقدامات احتیاطی انجام شود.

8. پیشنهادات کاربرد

8.1 سناریوهای کاربردی متداول

8.2 ملاحظات طراحی

9. مقایسه و تمایز فنی

The LTST-C281KSKT مزایای خاصی در رده خود ارائه می‌دهد:

10. پرسش‌های متداول (FAQ)

10.1 تفاوت بین طول موج پیک و طول موج غالب چیست؟

طول موج پیک (λP): طول موج فیزیکی تحتاللفظی که در آن LED بیشترین توان نوری را ساطع می‌کند. این مقدار مستقیماً از طیف اندازه‌گیری می‌شود.
طول موج غالب (λd): یک مقدار محاسبه‌شده بر اساس ادراک رنگ انسان (نمودار CIE). این طول موج تک‌رنگ نور است که به نظر می‌رسد همان رنگ خروجی طیف گسترده LED را دارد. برای تعریف و تطبیق رنگ، طول موج غالب پارامتر مرتبط‌تری است.

10.2 آیا می‌توانم این LED را به طور پیوسته با جریان 30mA راه‌اندازی کنم؟

بله، 30mA حداکثر جریان مستقیم مجاز DC است. با این حال، برای دستیابی به طول عمر بهینه و در نظر گرفتن شرایط واقعی مانند دمای محیط بالا، کاهش این مقدار (دریتینگ) یک روش مهندسی مناسب محسوب می‌شود. کارکرد در 20mA (شرایط آزمایش استاندارد) یا کمتر، به طور قابل توجهی طول عمر عملیاتی LED را افزایش داده و خروجی نور پایدارتری را حفظ می‌کند.

10.3 چرا دسته‌بندی (binning) مهم است و کدام دسته را باید انتخاب کنم؟

دسته‌بندی برای یکنواختی در ظاهر و عملکرد درون یک کاربرد حیاتی است. برای مثال، در یک پنل شامل چندین LED وضعیت، استفاده از LED‌های متعلق به دسته‌های شدت نور یا طول موج متفاوت، منجر به روشنایی‌ها و سایه‌های رنگی به وضوح متفاوت می‌شود.
دسته‌ها را بر اساس نیاز کاربرد خود انتخاب کنید: برای تطبیق رنگ دقیق (مثلاً زرد خاص برند)، یک دسته طول موج غالب باریک (J، K، L یا M) را مشخص کنید. برای یکنواختی روشنایی در چندین واحد، یک دسته شدت نور (N، P، Q یا R) را مشخص کنید. برای بالانس جریان در رشته‌های موازی، یک دسته ولتاژ Forward (D2، D3، D4) را مشخص کنید.

10.4 آیا هیت سینک (heat sink) مورد نیاز است؟

معمولاً برای یک LED منفرد که در جریان 30mA یا کمتر کار می‌کند، به دلیل اتلاف توان پایین 75mW، هیت سینک اختصاصی لازم نیست. با این حال، مدیریت حرارتی مؤثر در سطح PCB ضروری است. این به معنای تأمین مساحت مسی کافی (پد حرارتی) متصل به پدهای لحیم LED برای هدایت گرما به داخل زیرلایه PCB است که به عنوان پخش‌کننده گرما عمل می‌کند. این موضوع به ویژه برای آرایه‌های LED یا کارکرد در محیط‌های با دمای بالا اهمیت دارد.

11. مطالعه موردی طراحی عملی

سناریو: طراحی یک نشانگر باتری ضعیف برای یک دستگاه پزشکی دستی. محفظه دستگاه دارای محدودیت ارتفاع داخلی 0.5 میلی‌متر برای PCB و تمام قطعات در ناحیه نشانگر است.
چالش: یک LED استاندارد با ارتفاع 0.6 میلی‌متر جا نمی‌شد.
راه‌حل: LTST-C281KSKT با ارتفاع 0.35 میلی‌متر انتخاب شده است. یک مقاومت محدودکننده جریان برای منبع تغذیه 3.3 ولت محاسبه می‌شود: R = (3.3V - 2.4V) / 0.020A = 45Ω. یک مقاومت با مقدار استاندارد 47Ω انتخاب می‌شود که نتیجه آن جریان IF ≈ 19mA است. زاویه دید گسترده 130 درجه‌ای، اطمینان می‌دهد که نشانگر از زوایای مختلف قابل مشاهده است. رنگ زرد به عنوان یک نشانگر احتیاط/هشدار جهانی انتخاب شده است. بسته‌بندی نوار و قرقره امکان مونتاژ خودکار را فراهم می‌کند و کارایی و قابلیت اطمینان ساخت را تضمین می‌نماید.

12. معرفی اصول فناوری

LTST-C281KSKT بر پایه فناوری نیمهرسانای AlInGaP است. این ماده یک نیمهرسانای مرکب از گروه III-V است. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم اعمال میشود، الکترونها از ناحیه نوع n و حفرهها از ناحیه نوع p به ناحیه فعال تزریق میشوند. هنگامی که این حاملهای بار بازترکیب میشوند، انرژی را به شکل فوتون (نور) آزاد میکنند. ترکیب خاص آلومینیوم، ایندیوم، گالیم و فسفید در لایه فعال، انرژی شکاف نواری نیمهرسانا را تعیین میکند که مستقیماً طول موج (رنگ) نور ساطعشده را دیکته میکند. برای نور زرد (~590 نانومتر)، یک انرژی شکاف نواری خاص طراحی شده است. لنز اپوکسی شفاف، تراشه را محصور میکند، محافظت مکانیکی فراهم میکند و الگوی خروجی نور را شکل میدهد.

13. روندهای فناوری

روند کلی در LEDهای SMD برای کاربردهای نشانگر و نور پسزمینه به سمت موارد زیر ادامه مییابد:

اصطلاحات مشخصات LED

توضیح کامل اصطلاحات فنی LED

عملکرد فوتوالکتریک

اصطلاح واحد/نمایش توضیح ساده چرا مهم است
کارایی نوری lm/W (لومن بر وات) خروجی نور به ازای هر وات برق، عدد بالاتر به معنای بازده انرژی بیشتر است. مستقیماً تعیین‌کننده رده بهره‌وری انرژی و هزینه برق است.
شار نوری lm (lumens) کل نور ساطع شده از منبع، که معمولاً "روشنایی" نامیده می‌شود. تعیین می‌کند که آیا نور به اندازه کافی روشن است یا خیر.
زاویه دید ° (درجه)، به عنوان مثال، 120° زاویه‌ای که در آن شدت نور به نصف کاهش می‌یابد، عرض پرتو را تعیین می‌کند. بر محدوده و یکنواختی روشنایی تأثیر می‌گذارد.
CCT (دمای رنگ) K (کلوین)، مثال: 2700K/6500K گرمی/سردی نور، مقادیر پایین زرد/گرم، مقادیر بالا سفید/سرد. تعیین کننده جو نورپردازی و سناریوهای مناسب.
CRI / Ra بدون واحد، ۰ تا ۱۰۰ توانایی نمایش دقیق رنگ‌های اشیا، Ra≥۸۰ خوب است. بر اصالت رنگ تأثیر می‌گذارد، در مکان‌های با نیاز بالا مانند مراکز خرید و موزه‌ها استفاده می‌شود.
SDCM مراحل بیضی مک‌آدام، به عنوان مثال، "5-step" معیار یکنواختی رنگ، مراحل کوچکتر به معنای یکنواختی رنگ بیشتر است. یکنواختی رنگ در سرتاسر یک دسته LED یکسان را تضمین می‌کند.
Dominant Wavelength نانومتر (nm)، به عنوان مثال، 620 نانومتر (قرمز) طول موج متناظر با رنگ LED‌های رنگی. تعیین کننده رنگ‌آمیزی (hue) LED‌های تک‌رنگ قرمز، زرد و سبز.
توزیع طیفی منحنی طول موج در مقابل شدت توزیع شدت را در طول‌موج‌های مختلف نشان می‌دهد. بر بازتولید رنگ و کیفیت تأثیر می‌گذارد.

Electrical Parameters

اصطلاح نماد توضیح ساده ملاحظات طراحی
ولتاژ مستقیم Vf حداقل ولتاژ برای روشن کردن LED، مانند "آستانه شروع". ولتاژ درایور باید ≥Vf باشد، ولتاژها برای LEDهای سری جمع می‌شوند.
Forward Current اگر مقدار جریان برای عملکرد عادی LED. Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan.
حداکثر جریان پالس Ifp جریان اوج قابل تحمل برای دوره‌های کوتاه، مورد استفاده برای کم‌نور کردن یا چشمک زدن. Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage.
Reverse Voltage Vr حداکثر ولتاژ معکوسی که LED می‌تواند تحمل کند، فراتر از آن ممکن است باعث شکست شود. مدار باید از اتصال معکوس یا افزایش ناگهانی ولتاژ جلوگیری کند.
مقاومت حرارتی Rth (°C/W) مقاومت در برابر انتقال حرارت از چیپ به لحیم، هرچه کمتر بهتر است. مقاومت حرارتی بالا نیاز به دفع حرارت قوی‌تر دارد.
ایمنی در برابر تخلیه الکترواستاتیک V (HBM)، به عنوان مثال، 1000V توانایی مقاومت در برابر تخلیه الکترواستاتیک، مقدار بالاتر به معنای آسیب‌پذیری کمتر است. در فرآیند تولید نیاز به اقدامات ضد الکتریسیته ساکن است، به ویژه برای LED‌های حساس.

Thermal Management & Reliability

اصطلاح شاخص کلیدی توضیح ساده تأثیر
Junction Temperature Tj (°C) دمای عملیاتی واقعی در داخل تراشه LED. کاهش هر 10 درجه سانتی‌گراد ممکن است طول عمر را دو برابر کند؛ دمای بیش از حد بالا باعث افت نور و تغییر رنگ می‌شود.
افت لومن L70 / L80 (hours) زمان کاهش روشنایی تا 70% یا 80% مقدار اولیه. مستقیماً "طول عمر مفید" LED را تعریف می‌کند.
نگهداری لومن % (مثلاً 70%) درصد روشنایی حفظ‌شده پس از زمان. نشان‌دهنده حفظ روشنایی در استفاده بلندمدت.
Color Shift Δu′v′ یا بیضی مک‌آدام درجه تغییر رنگ در حین استفاده. بر یکنواختی رنگ در صحنه‌های نورپردازی تأثیر می‌گذارد.
Thermal Aging تخریب مواد تخریب ناشی از دمای بالا در طولانی‌مدت. ممکن است باعث کاهش روشنایی، تغییر رنگ یا خرابی مدار باز شود.

Packaging & Materials

اصطلاح انواع رایج توضیح ساده Features & Applications
نوع بسته‌بندی EMC, PPA, Ceramic ماده بدنه که تراشه را محافظت کرده و رابط نوری/حرارتی را فراهم می‌کند. EMC: مقاومت حرارتی خوب، هزینه کم؛ سرامیک: اتلاف حرارت بهتر، عمر طولانی‌تر.
Chip Structure جلو، Flip Chip چیدمان الکترود تراشه. Flip Chip: اتلاف حرارت بهتر، کارایی بالاتر، برای توان بالا.
پوشش فسفری YAG, Silicate, Nitride تراشه‌های آبی را پوشش می‌دهد، برخی را به زرد/قرمز تبدیل می‌کند و با ترکیب به سفید می‌رسد. فسفرهای مختلف بر بازده نوری، دمای رنگ و شاخص نمود رنگ تأثیر می‌گذارند.
Lens/Optics تخت، میکرولنز، TIR ساختار نوری روی سطح که توزیع نور را کنترل می‌کند. زاویه دید و منحنی توزیع نور را تعیین می‌کند.

Quality Control & Binning

اصطلاح Binning Content توضیح ساده هدف
دسته‌بندی شار نوری Code e.g., 2G, 2H گروه‌بندی بر اساس روشنایی، هر گروه دارای مقادیر حداقل/حداکثر لومن است. یکنواختی روشنایی در یک دسته را تضمین می‌کند.
Voltage Bin Code e.g., 6W, 6X گروه‌بندی شده بر اساس محدوده ولتاژ مستقیم. تطبیق درایور را تسهیل می‌کند، بازده سیستم را بهبود می‌بخشد.
Color Bin بیضی مک‌آدام ۵-گامی گروه‌بندی بر اساس مختصات رنگ، تضمین محدوده تنگ. تضمین یکنواختی رنگ، جلوگیری از ناهمگونی رنگ در داخل چراغ.
CCT Bin 2700K, 3000K و غیره. بر اساس CCT گروه‌بندی شده‌اند، هر کدام محدوده مختصات مربوط به خود را دارند. الزامات CCT صحنه‌های مختلف را برآورده می‌کند.

Testing & Certification

اصطلاح استاندارد/آزمون توضیح ساده اهمیت
LM-80 آزمایش حفظ شار نوری روشنایی طولانی مدت در دمای ثابت، ثبت کاهش روشنایی. برای تخمین عمر LED (با TM-21) استفاده می‌شود.
TM-21 استاندارد تخمین عمر عمر را تحت شرایط واقعی بر اساس داده‌های LM-80 تخمین می‌زند. پیش‌بینی علمی عمر را ارائه می‌دهد.
IESNA Illuminating Engineering Society روش‌های آزمایش نوری، الکتریکی و حرارتی را پوشش می‌دهد. مبنای آزمایش شناخته‌شده در صنعت.
RoHS / REACH گواهینامه‌ی محیط زیستی اطمینان از عدم وجود مواد مضر (سرب، جیوه). الزام دسترسی به بازار در سطح بین‌المللی.
ENERGY STAR / DLC گواهی بهره‌وری انرژی گواهی بهره‌وری انرژی و عملکرد برای روشنایی. مورد استفاده در خریدهای دولتی، برنامه‌های یارانه‌ای، رقابت‌پذیری را افزایش می‌دهد.